示例：使用流水线优化随机键创建程序

在《数据库》一章的《示例：数据库取样程序》一节中，我们曾经展示过代码清单 13-1 所示的程序，它可以根据用户给定的数量创建多个类型随机的数据库键。

代码清单 13-1 原版的随机键创建程序：/database/create_random_type_keys.py

  1. import random
  2.  
  3. def create_random_type_keys(client, number):
  4.     """
  5.     在数据库中创建指定数量的类型随机键。
  6.     """
  7.     for i in range(number):
  8.         # 构建键名
  9.         key = "key:{0}".format(i)
  10.         # 从六个键创建函数中随机选择一个
  11.         create_key_func = random.choice([
  12.             create_string, 
  13.             create_hash, 
  14.             create_list, 
  15.             create_set, 
  16.             create_zset, 
  17.             create_stream
  18.         ])
  19.         # 实际地创建键
  20.         create_key_func(client, key)
  21.  
  22. def create_string(client, key):
  23.     client.set(key, "")
  24.  
  25. def create_hash(client, key):
  26.     client.hset(key, "", "")
  27.  
  28. def create_list(client, key):
  29.     client.rpush(key, "")
  30.  
  31. def create_set(client, key):
  32.     client.sadd(key, "")
  33.  
  34. def create_zset(client, key):
  35.     client.zadd(key, {"":0})
  36.  
  37. def create_stream(client, key):
  38.     client.xadd(key, {"":""})

通过分析代码可知，这个程序每创建一个键，redis-py 客户端就需要与 Redis 服务器进行一次网络通讯：考虑到这个程序执行的都是一些非常简单的命令，每次网络通讯只执行一个命令的做法无疑是非常低效的。为了解决这个问题，我们可以使用流水线把程序生成的所有命令都包裹起来，这样的话，创建多个随机键所需的网络通讯次数就会从原来的 N 次降低为 1 次。代码清单 13-2 展示了修改之后的流水线版本随机键创建程序。

代码清单 13-2 流水线版本的随机键创建程序：/pipeline-and-transaction/create_random_type_keys.py

  1. import random
  2.  
  3. def create_random_type_keys(client, number):
  4.     """
  5.     在数据库中创建指定数量的类型随机键。
  6.     """
  7.     # 创建流水线对象
  8.     pipe = client.pipeline(transaction=False)
  9.     for i in range(number):
  10.         # 构建键名
  11.         key = "key:{0}".format(i)
  12.         # 从六个键创建函数中随机选择一个
  13.         create_key_func = random.choice([
  14.             create_string, 
  15.             create_hash, 
  16.             create_list, 
  17.             create_set, 
  18.             create_zset, 
  19.             create_stream
  20.         ])
  21.         # 把待执行的 Redis 命令放入流水线队列中
  22.         create_key_func(pipe, key)
  23.     # 执行流水线包裹的所有命令
  24.     pipe.execute()
  25.  
  26. def create_string(client, key):
  27.     client.set(key, "")
  28.  
  29. def create_hash(client, key):
  30.     client.hset(key, "", "")
  31.  
  32. def create_list(client, key):
  33.     client.rpush(key, "")
  34.  
  35. def create_set(client, key):
  36.     client.sadd(key, "")
  37.  
  38. def create_zset(client, key):
  39.     client.zadd(key, {"":0})
  40.  
  41. def create_stream(client, key):
  42.     client.xadd(key, {"":""})

即使只在本地网络里面进行测试，新版的随机键创建程序也有 5 倍的性能提升。当客户端与服务器处于不同的网络之中，特别是它们之间的连接速度较慢时，流水线版本的性能提升还会更大。